CN103997234A

CN103997234A - 分体式电泳仪电源

Info

Publication number: CN103997234A
Application number: CN201410167577.1A
Authority: CN
Inventors: 王晓平; 崔红松
Original assignee: Beijing Liuyi Instrument Factory
Current assignee: Beijing Liuyi Instrument Factory
Priority date: 2014-04-24
Filing date: 2014-04-24
Publication date: 2014-08-20

Abstract

一种分体式电泳仪电源，电泳仪电源和电泳仪采用分体式独立设计，电源内部采用模块化设计，包括与主板相互连接的降压模块、升压模块和显示操作模块，主板中包括相互连接的控制模块和调节模块。本发明可兼容传统的管式和卧式等电聚焦槽，也可配套最新的IPG-2-DE技术，克服了现有产品的不适应性。

Description

分体式电泳仪电源

技术领域

本发明涉及电泳仪电源，尤其涉及一种特殊功能的电泳仪电源。

背景技术

生物科学研究已经到了后基因时代即蛋白组学时代，等点聚焦是目前世界上蛋白组学最有效的方法。传统等电聚焦要求电压3000v以下，电流在1毫安以下，而最新的等电聚焦技术IPG-2-DE(固相PH梯度凝胶双向电泳)则要求10000v，甚至更高，电流在几十到几百微安。所以等电聚焦要求电压范围宽，而且通常是超高压范围，电流精度高，一般为微安级。

目前国产生物电泳电源没有电压超过5000v的电泳电源，电流在微安级显示的电源也更为鲜见。

国外的等电聚焦设备虽然满足超高电压和微安电流要求，但一般为一体机，既无法兼容传统等点聚焦要求，也不能和国内分体式的电泳装置配套使用。

因此，研制一种超高电压（0～10000v）高精度电流（精度高达1uA）的分体式电泳仪电源是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有产品的不适应性，提供一种具有非常良好的适应性和市场空间的特殊电压功能和电流功能的电泳仪电源。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

电泳仪电源和电泳仪采用分体式独立设计，电源内部采用模块化设计，包括与主板相互连接的降压模块、升压模块和显示操作模块，主板中包括相互连接的控制模块和调节模块，控制模块主要负责输出电压控制和输出电流控制，调节模块主要负责输出电压变换采集和输出电流变换采集，各种模式和参数存储及显示由显示操作模块来实现。

所述的降压模块将AC220V变为DC24V，然后由升压模块升压至直流高压，进行输出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、电源分体式独立设计的好处在于可兼容传统的管式和卧式等电聚焦槽，也可配套最新的IPG-2-DE技术；

2、电源输出电压即可满足传统等电聚焦要求电压3000v以下，也可满足IPG-2-DE的要求电压10000v；

3、电源的电流可精确到1uA控制和显示。这可以保证电泳实验前期和过程中实时监测电流变化，为生物实验的成功和重复性创造了条件。

本发明具有很多贴近客户需要的实用功能，主要如下：

电源程序部分可以实现VH、快慢(线性)模式、分步等功能。这些功能对用户来说，是具有实际意义的功能和操作，比如VH模式，这种功能在电压不确定的情况下，可灵活的掌握实验的时间，以便保证实验准确完成，而分步则提供了一种自动功能，用户可以用此功能简化和存储实验的条件和状态。

附图说明

图1 为本发明前面板示意图；

图2为本发明电泳仪电源主板原理图；

图3为本发明电源工作操作界面图;

图4为本发明电源电流程序控制流程图。

图中标号如下所示：

1、液晶显示屏；2、数值调节按键（－）；3、数字调节按键（＋）；4、选择按键；5、确认按键；6、电极插孔。

具体实施方式

现结合附图详细描述本发明：

分体式独立电源的机械部分如图1所示，通过电极插孔6以及相应的连接线构成，完成电源和电泳仪的分开独立运行。其中：液晶显示屏1显示操作结构，通过调节数值调节按键（－）2、数字调节按键（＋）3、选择按键4和确认按键5来执行相应的命令。

电路部分如图2所示，包括与主板相互连接的降压模块、升压模块和显示操作模块，主板中包括相互连接的控制模块和调节模块，其电路的主要工作原理如下：

电源主电路如图所示先由降压模块将AC220V变为DC24V，然后由升压模块升压至直流高压，进行输出。电压升压时在主板部分受相应的软、硬件控制。控制部分有控制模块和调节模块构成，控制模块主要负责输出电压控制和输出电流控制，调节模块主要负责输出电压变换采集和输出电流变换采集，各种模式和参数存储及显示由显示操作模块来实现。

以下按功能叙述其结构组成:

高压功能的组成和使用相对简单，其结构构成由硬件电路和机器操控软件组成，硬件电路有电压基准、运算放大器和精密阻容电路，以及存储器等组成。软件主要是机器的操控软件，包括控制软件、检测软件、存储软件等等。

高精度电流功能组成相对复杂，使用相对简单。其结构构成有硬件电路和机器操控软件组成，硬件电路有电压基准、运算放大器和精密阻容电路，以及存储器等组成；软件除了机器的操控软件，主要依靠采集显示软件、以及有pid算法实现的控制软件，来实现高精度电流的显示和控制。使用时可根据设置自动实现微安级电流的显示和控制。

本发明工作过程如下：

电源电压电流使用都必须先设置参数以及相应的模式等，然后启动电源完成输出。

高压输出时工作过程比较简单，具体参数设置过程与具体实验有关这里不再详述，参数设置完成启动电源后，控制软件调出设置参数，写入控制模块，由控制模块的各组成硬件按参数对电压完成变换，同时调节模块实时监控采集输出结果回传显示模块；

如图4所示，高精度电流功能工作过程相对复杂，其参数设置过程与电压相似，启动电源后，控制软件调出设置参数，写入控制模块，由控制模块的各组成硬件，按相应软件控制完成对电气的变换，同时调节模块监控采集结果包括电压、电流等参数。电压参数回传显示操作模块显示；电流参数变换后一部分经pid算法回传控制模块实现对电流的控制，一部分回传显示操作模块显示，两部分协同完成，从而实现高精度电流的输出控制和显示功能。

电流控制部分涉及众多时间参数：主调节过程要在1～2分钟完成，正常单周期延时等待应在20ms之内，PID调节后期调节周期应相应延长至100～200ms以保证不超调。

Claims

1.一种分体式电泳仪电源，电泳仪电源和电泳仪采用分体式独立设计，其特征在于：电源内部包括与主板相互连接的降压模块、升压模块和显示操作模块，主板中包括相互连接的控制模块和调节模块，控制模块主要负责输出电压控制和输出电流控制，调节模块主要负责输出电压变换采集和输出电流变换采集，各种模式和参数存储及显示由显示操作模块来实现。

2.根据权利要求1所述的分体式电泳仪电源，其特征在于：所述的降压模块将AC220V变为DC24V，然后由升压模块升压至直流高压，进行输出。